sumber ilustrasi: unsplash
19 Apr 2025 11.35 WIB – Umum
_________________________________________________________________________________________________________________________________________________
Penelitian lintas benua yang diterbitkan dalam jurnal Proceedings of the National Academy of Sciences (PNAS) mengungkap bahwa penambahan nutrien seperti nitrogen, fosfor, dan kalium dapat memperkuat hubungan antara curah hujan tahunan rata-rata (MAP) dan produksi biomassa tanaman di padang rumput. Studi ini merupakan hasil kolaborasi antara Departemen Pertanian Amerika Serikat (USDA) dan institusi ilmiah di Jerman, termasuk iDiv, Helmholtz Centre for Environmental Research (UFZ), Martin Luther University Halle-Wittenberg (MLU), dan Universitas Leipzig.
Penelitian ini dilakukan pada 71 padang rumput di enam benua yang mewakili variasi luas dalam jenis tanah, kandungan nutrien, dan sistem pengelolaan lahan. Seluruh lokasi merupakan bagian dari jaringan eksperimental global Nutrient Network (NutNet), yang memungkinkan pendekatan metodologis terstandar di lebih dari 130 lokasi di dunia. Studi ini secara khusus berfokus pada efek pemupukan terhadap biomassa tanaman dan hubungannya dengan pola curah hujan.
Para peneliti melakukan pemupukan dengan berbagai kombinasi nutrien utama: nitrogen (N), fosfor (P), dan kalium (K). Hasilnya, penambahan nutrien meningkatkan produksi biomassa secara signifikan. Lebih menarik lagi, penambahan ganda—terutama kombinasi nitrogen dan fosfor—meningkatkan kepekaan tanaman terhadap fluktuasi curah hujan. Artinya, di lokasi dengan pemupukan tersebut, peningkatan curah hujan menghasilkan lonjakan biomassa yang jauh lebih besar dibandingkan lokasi tanpa pemupukan.
Meskipun hasil ini sejalan dengan ekspektasi bahwa nutrien mendorong pertumbuhan tanaman, studi ini juga memberikan kejutan: keanekaragaman spesies tanaman ternyata tidak banyak berpengaruh dalam memperkuat hubungan antara MAP dan biomassa. Bahkan di padang rumput dengan keanekaragaman tinggi, faktor dominan tetaplah curah hujan dan ketersediaan nutrien. Menurut peneliti Stan Harpole, dampak penurunan keanekaragaman akibat pemupukan masih lebih kecil dibandingkan pengaruh langsung faktor iklim dan nutrien terhadap produksi biomassa.
Penelitian juga mencatat bahwa respons tanaman terhadap curah hujan tidak hanya tergantung pada besarnya curah hujan itu sendiri, tetapi juga kondisi awal lahan. Padang rumput yang sejak awal tidak mengalami kekurangan nitrogen atau fosfor menunjukkan hubungan yang lebih kuat antara MAP dan biomassa, menunjukkan bahwa keberadaan nutrien dapat memperjelas pola ekologis yang sebelumnya tidak terlihat.
Hasil penelitian mendukung konsep bahwa sebagian besar ekosistem darat bersifat co-limited, yaitu pertumbuhannya dibatasi oleh lebih dari satu unsur nutrien secara bersamaan. Hal ini menegaskan bahwa upaya konservasi dan manajemen lahan harus memperhitungkan interaksi kompleks antara berbagai nutrien dan faktor iklim. Dengan memahami interaksi ini, pengelola lahan dapat memperkirakan dampak perubahan iklim terhadap produktivitas ekosistem secara lebih akurat.
Studi ini juga menekankan pentingnya kerangka kerja ekologis yang lebih komprehensif, yang mencakup dinamika komunitas tanaman serta kondisi fisik dan kimia tanah, dalam memproyeksikan respons jangka panjang terhadap perubahan global. Dengan bukti dari berbagai zona iklim dan kondisi geografis, temuan ini memperkuat pemahaman bahwa pengaruh nutrien terhadap respons tanaman terhadap hujan berlaku secara global.
Buah Pikiran
Penelitian ini memberikan landasan ilmiah yang kuat bagi pengembangan kebijakan pengelolaan lahan yang adaptif terhadap perubahan iklim. Di tengah tantangan peningkatan variabilitas curah hujan dan intensifikasi pertanian, pemahaman tentang bagaimana nutrien memperkuat respons biomassa terhadap air menjadi sangat penting. Dengan menyoroti hubungan kuat antara dua faktor utama—air dan nutrien—penelitian ini membantu memperjelas strategi konservasi dan pertanian berkelanjutan di ekosistem padang rumput yang rentan.
Lebih jauh, hasil studi ini juga menjadi pengingat bahwa intervensi manusia dalam bentuk pemupukan tidak hanya berdampak pada produktivitas, tetapi juga mengubah cara ekosistem merespons faktor iklim. Sehingga pendekatan manajemen berbasis ekologi dan berbasis bukti perlu dikedepankan, di mana nutrien, keanekaragaman hayati, dan kondisi iklim diperhitungkan secara holistik. Penelitian ini membuka jalan menuju tata kelola lanskap yang lebih resilien dan berkelanjutan, demi ketahanan pangan dan keseimbangan lingkungan global. (NJD)
Sumber: ScienceDaily
Link: https://www.sciencedaily.com/releases/2025/04/250417144856.htm
